Rapaces en migration utilisant des ascendances thermiques : notez que les oiseaux décrivent une spirale. Photo : www.birdingisrael.com.

Si vous décidez un jour de vous rendre sur un grand site d'observation de la migration des rapaces (Organbidexka en France, Eilat en Israël, Gibraltar au sud de l'Espagne ou Hawk Mountain en Pennsylvanie), vous verrez des oiseaux s'élever en décrivant une spirale, sans battre des ailes. Ils semblent suivre une rampe invisible. C'est ce que l'on appelle une ascendance thermique.
Un phénomène voisin est observé dans des endroits où le vent, butant contre un relief, est dévié vers le sommet de celui-ci, créant cette fois une ascendance dynamique. Un type d'ascendance similaire existe aussi en mer, appelé simplement le vol à voile en mer.

Abstract

Imagine you are watching birds in a famous spot for the migrations of raptors (Eilat, Gibraltar, ...). You may see a kettle of large birds circling in the air above you, their wings outstretched and motionless, their bodies slightly tilted. What you are seeing is the act of gaining altitude using rising currents of air called thermals. The act of “thermalling” refers to the use of columns of warm rising air to gain altitude. Thermals are the result of the sun hitting the ground then warming the surrounding air creating a concentrated or “hot” spot. Since warm air rises, raptors and sailplanes utilize these circular rising currents to go upwards. The cumulus clouds that tend to form at the top of the thermal can often be used to identify their location.
For raptors, the challenge in soaring is finding air currents that are rising faster than they are descending. Fundamentally, raptors use thermal lift to attain altitude then soar for as far as possible while descending, then riding the next available thermal to gain altitude again.
Besides using thermals, raptors also use updrafts made by wind that is deflected off ridges. The longer the ridge and the steadier the wind, the farther a raptor can fly with little use of its own energy.
The same type of phenomenon also exists on the sea.


Les ascendances thermiques

Présentation

Une ascendance thermique est le résultat de l'échauffement ponctuel du sol sous l'action du soleil. Plus fort est le contraste de température entre le sol et l'air qui le surmonte (sol chaud, air froid), meilleures seront les ascendances.
Elles apparaissent dès que le réchauffement du sol est suffisant (souvent en fin de matinée) et disparaissent plus ou moins longtemps avant le coucher du soleil. Pour cette raison, les observations et comptages des grands voiliers (cigognes, rapaces) sur les hauts-lieux de la migration des rapaces dans le monde se fait particulièrement en fin de matinée (à partir de 10 heures, quand le sol s'est réchauffé mais que l'air n'est pas trop chaud, pour éviter les brumes de chaleur défavorables à l'observation).
Si le ciel est couvert et donc sans soleil, il n'y a pas d'ascendance thermique, et seul le vol plané (en descente continuelle) est possible.
Comme la plupart de ces ascendances sont des colonnes d'air de quelques centaines de mètres de large au maximum, les rapaces doivent y tourner pour s'y maintenir et donc, montent en spiralant à des hauteurs parfois impressionnantes. En sortant de la colonne à son extrémité, l'oiseau redescend doucement jusqu'à qu'il rencontre une nouvelle ascendance. Quand les conditions sont favorables, un rapace peut parcourir plus de 200 km sans un battement d'ailes !
En bordure de ces colonnes, l'air redescend logiquement (il s'agit d'une 'descendance' ou "dégueulante" dans le langage des pilotes de planeurs), et l'oiseau doit donc éviter ces zones sous peine de redescendre violemment.
Si l'air est suffisamment humide, des "cumulus" se forment par condensation au sommet de chaque colonne d'air ascendante. Ce sont des nuages en forme de chou-fleur, blancs et joufflus avec une base plus sombre s'ils s'épaississent. Ces gros nuages caractéristiques aident à repérer ces colonnes.
Les ascendances (et donc les cumulus) ont une durée de vie limitée (sous l'effet de l'irruption constante de masses d'air froid) mais se reforment souvent aux mêmes endroits favorables (pentes exposées au soleil, rochers, clairières, usines, ...), où des bulles d'air chaud se détachent régulièrement du sol. Lorsque l'air est trop humide, les cumulus se rejoignent et le réchauffement du sol s'arrête. La plupart des autres nuages (cirrus, stratus, nimbus, ...) réduisent ou empêchent le réchauffement du sol, ou sont associés au mauvais temps et sont donc défavorables à la migration des grands oiseaux.

Thermiques secs

Lorsque l'air est plus sec, l'humidité ne se condense pas en altitude, et aucun nuage ne matérialise les ascendances, que l'on qualifie dès lors de "thermiques purs" ou "thermiques secs".
Il n'y a pas toujours d'ascendances utilisables, même par beau temps, si le contraste de température entre le sol et l'air n'est pas suffisant, c'est-à-dire si l'air est chaud en altitude (on dit que l'air est "stable"). S'il est trop "instable" au contraire, les ascendances sont "trop" bonnes, ce qui fait tourner les cumulus à l'orage.